Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 12/01/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-097525)
240 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, pour tester une thérapie combinée de réparation de la moelle épinière. Elles subissent une lésion médullaire sous anesthésie, une injection de biomatériau puis des séances de stimulation magnétique, avec des tests de locomotion. Le porteur indique attendre une paralysie des membres postérieurs et une difficulté à se déplacer pour se nourrir et s’abreuver après le réveil. Il affirme qu’il n’existe « pas d’alternative satisfaisante » et que la récupération fonctionnelle après lésion « ne peut être mesurée que sur l’animal ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les lésions de la moelle épinière entraînent un handicap à vie avec des conséquences socio-économiques lourdes et restent à ce jour sans traitement. La complexité des lésions médullaires entrave la réparation par une mauvaise revascularisation, la libération de molécules toxiques, et la formation de cavités ; exacerbées par une ischémie et une inflammation persistante. Ainsi, les thérapies efficaces devront combiner des approches synergiques pour surmonter ces multiples obstacles. Notre projet est basé sur l’injection après lésions médullaires d’implants de biomatériaux, sous forme d’hydrogel, qui améliore la réparation des tissus et la récupération fonctionnelle. L’efficacité de cet hydrogel sera optimisée avec la stimulation magnétique répétitive de faible intensité et le recrutement des cellules souches endogènes spinales épendymaires. Nous comptons ici déterminer l’efficacité de cette combinisaison thérapeutique à recruter les cellules souches médullaires au site de lésion. Pour cela nous utiliserons 240 souris transgéniques qui permettront de suivre le devenir de ces cellules après lésion et mise en place des thérapies.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet s’intéresse aux lésions de la moelle épinière et à leur traitement. En particulier, nous souhaitons ici tester une combinaison thérapeutique et l’effet de celle-ci sur le recrutement et la différenciation des cellules souches médullaires. Une meilleure compréhension des mécanismes qui concourent au recrutement de ces cellules après mise en place de thérapies innovantes permettrait, sur un plus long terme, d’envisager de proposer cette combinaison thérapeutique dans le cadre de la prise en charge des bléssés médullaires chez l’Homme.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Cette étude sera réalisée sur 240 souris (120 males et 120 femelles). L’ensemble de ces souris recevra 5 injections de produit recombinant (une injection par jour pendant 5 jours par voie intra-péritonéale, chaque injection durera moins d’une minute), la première injection étant effectuée 15 jours avant la lésion. Quinze jours après la première injection, sur l’ensemble de ces souris sera réalisée une lésion de la moelle épinière sous anesthésie générale et locale d’une durée totale de 20 min. Tous les animaux opérés recevront une injection d’antalgique 20 minutes avant la chirurgie et une seconde 6 heures après la chirurgie . Le jour de l’opération 120 souris (groupes chitosan LlrMS+chitosan) recevront une injection de 2µl de biomatériau directement dans la zone de lésion, cette procédure pendra 10 minutes et rallongera donc la chirurgie de 10 minutes pour ces animaux. Le jour de la chirurgie, les animaux recevront deux injections de produit permettant de suivre la division des cellules (100µL par injection, 2 injections IP séparées de 6h). Le lendemain et jusqu’au 15ème jour après la lésion, 120 souris (groupe LlrMS et groupe LlrMS+chitosan) bénéfieront de la stimulation magnétique de basse intensité pendant 10 minutes (10hz pendant 10 secondes suivies de 20 secondes sans stimulation avec une intensité de 10 mT). Ces stimulations magnétiques se feront sur des animaux vigiles. Sur ces 240 souris, 80 réaliseront des expériences de locomotion non-contrainte, ces expériences sont non-invasives et non douloureuses. Ces expériences nécéssitent de réaliser quatre cessions par temps expérimentaux (2, 4, 8 et 16 semaines après la réalisation de la lésion). Chacune des cessions durera 15 minutes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
– Hypothermie de l’animal suite à l’anesthésie – Paralysie des membres postérieurs – Difficulté à se déplacer pour se nourrir et s’abreuver après le reveil
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’ensemble des animaux (240 souris) sera euthanasié à l’issue des expérimentations (16 semaines maximum après la transsection médullaire) afin de procéder au prélévement de la moelle. Les souris ayant subis des lésions médullaires (240 souris), ne peuvent de ce fait pas, même si cela était possible d’un point de vue expérimentale, faire l’objet d’un don ou bien d’une « réutilisation ».
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information. Il n’existe pas, dans notre domaine, d’alternatives satisfaisantes aux méthodes expérimentales proposées dans ce projet (expériences in vivo sur l’animal). Le modèle animal reste nécéssaire pour mesurer le recrutement des cellules souches, ainsi que la récupération fonctionnelle de l’animal suite à une lésion de la moelle épinière.
2. Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué à partir d’études précédentes, à savoir que les expériences histologiques nécessitent un minimum de 6 à 10 animaux et les expériences fonctionnelles nécessitent un minimum de 10 animaux. Des tests statistiques seront utilisés afin de comparer les groupes d’animaux entre eux, nous savons que ces tests permettent de mettre en évidence une différence entre deux groupes d’étude avec une bonne sensibilité dès n=6 par groupe. L’utilisation de 10 animaux pour certaines expériences se justifie par la variation pouvant être observée notamment lors des tests fonctionnels (motivation des animaux).
3. Raffinement
Afin de minimiser la souffrance et l’angoisse infligées aux animaux, les procédures se dérouleront sous anesthésie générale avec analgésie, et des points-limites seront établis, entraînant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire. Pour limiter le stress des animaux, ils seront manipulés par le (ou les) même(s) expérimentateur(s) et sur le même poste expérimental, facteurs auxquels ils auront été habitués préalablement. Ils seront anesthésiés. Le cas échéant, ils recevront un traitement analgésique et seront suivis jusqu’à leur réveil. Par la suite, chaque animal sera surveillé et le traitement analgésique sera poursuivi au-delà du réveil si besoin. Chaque animal bénéficiera d’une attention et de soins de qualité, par du personnel qualifié, pendant les interventions mais aussi en dehors de celles-ci afin d’assurer un bien-être optimal tout au long de l’étude. La douleur sera rigoureusement contrôlée grâce à des points limites évalués en amont, et gérée grâce aux moyens pharmacologiques appropriés. Par ailleurs, les animaux seront hébergés en groupes dans un environnement enrichi (copeaux, matériel de nidification). Afin de leur permettre aisèment d’avoir accès à la nourriture et à l’eau de boisson ; des croquettes mouillées seront mises dans la cage tous les jours. De plus, des biberons avec une tétine longue seront utilisés de manière à ce que les souris n’aient pas à se redresser. Enfin, l’eau et la nourriture seront mises à disposition ad libitum.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Ce projet s’intéresse aux lésions de la moelle épinière et à leur traitement. En particulier, nous souhaitons ici tester une combinaison thérapeutique et l’effet de celle-ci sur le recrutement et la différenciation des cellules souches. Une meilleure compréhension des mécanismes qui concourent au recrutement de ces cellules après mise en place de thérapies innovantes permettra dans le futur de les proposer aux personnes souffrant de lésions traumatiques de la moelle épinière. Cela nécessite la mise en place de modèles comparables aux pathologies humaines. Il est donc indispensable pour la bonne réalisation de ce projet de recourir à l’utilisation de modèles animaux. En particulier, nous étudions les cellules souches épendymaires ce qui nécéssite l’utilisation d’une lignée de souris transgénique afin de pouvoir suivre le devenir de ces cellules au cours du temps. Les animaux utilisés seront agées de 8 semaines, les lésions médullaires chez l’Homme concerne le jeune adulte, de ce fait afin de mimer au mieux ces lésions, nous utiliserons des souris âgées de 8 semaines.